機遇號火星車拍攝的火星“奮進”撞擊坑照片

據國外媒體報道，隨著美國國家航空航天局好奇號火星科學實驗室安全降落在火星赤道附近的蓋爾撞擊坑，接下來將尋找火星上曾經存在生命的跡象。而在地球上的工程師們正在培育能夠適應火星環境的超級細菌。來自斯坦福大學和位于羅德島州普羅維登斯市的布朗大學研究團隊應用合成生物學創造出可在火星極端環境下生存的微生物，可為人類拓展太空殖民地開采所需礦物資源提供幫助。

盡管火星可能是一個潛在的具有生命的行星，在火星演化史上或已經出現過生命，但現在的火星并不是具有適合生命存在的環境，人類和微生物要想在火星表面生存相當困難。比如，火星表面平均溫度為零下80華氏度，稀薄的大氣中有95%都是二氧化碳，雖然在火星兩極地區有冰層存在，而且有證據顯示古老的火星上存在巨大面積的海洋，但目前的火星依然是一個毫無生機的沙漠，人類如果要殖民火星將具有相當大的挑戰性，需要付出高昂的代價。

根據布朗大學研究團隊的負責人本·格利里希（Ben Geilich）介紹：“很明顯通過傳統觀點建造外星殖民地需要付出非常昂貴的代價，需要重型機械和運輸建筑材料，但我們可以通過另一種途徑開辟火星殖民地，比如微生物。使用微生物作為人類火星移民的開拓者有利之處是它們非常小，非常輕，一旦在火星上繁殖可以幫助改善火星環境，種植糧食、生產藥物，也可以提取火星礦物元素，參與建造火星原料工廠。”該項目同時也是國際基因工程機器設計競賽(iGEM)在一部分，作為合成生物學競賽項目，旨在世界各地的大學生們巧妙地分離活細胞，創造出可以勝任新任務的新細胞。

本·格利里希的研究小組根據基因技術提出了“地獄細胞”的概念，希望培育出一種能夠抵御嚴寒、干燥和輻射環境的超級細菌。“地獄細胞”通過間接多種生物的優勢基因片段，組合成遺傳基因，研究人員從西伯利亞甲蟲中DNA序列中獲得抗嚴寒的基因片段，可使得“地獄細菌”體現出耐寒特性。另外，通過大量錳元素的注入可以篩選出抗輻射的細菌，而耐旱基因的提取也是通過類似的方法。研究小組還調查了在其他行星環境中可能存在的酸性介質，因此耐酸、耐熱也是超級細菌所應該具備的。

目前研究小組正在對一種大腸桿菌進行實驗，通過該菌株培育了混合基因序列，將其他物種的特定基因片段剪切整合起來。根據該研究小組的導師、美國國家航空航天局埃姆斯研究中心實驗室技術人員安德烈比爾尼耶（Andre Burnier）介紹：“我們需要走進自然，發現特殊基因片段，然后將各種功能的基因序列整合起來，重組成一個自然界中無法找到的全新基因序列。”

如果該計劃要想成功，就需要培育出能勝任各種環境的超級“地獄細菌”，不僅可以生存在火星上，也可以適用于其他行星環境，當人類需要建立外星殖民地時將派上大用場。研究小組除了以打造“地獄細菌”為任務目標，也正在研究一種可以在火星沉積物中提取礦物的微生物，也可以對廢棄的航天電子設備進行生物處理，提取出稀有金屬。其實，培育可提取稀有金屬元素的微生物是主要研究重點，大多數的電子產品分離金屬硅需要特殊的工程菌介入。

而用于拓展火星殖民地的“地獄細菌”項目是從去年開始的，第一步將以培育可參與建筑水泥等材料生產的細菌為主，該細菌也可以分泌糖類以供應其他微生物食用。暫且撇開“地獄細菌”是否具有實用性，向火星發射細菌會導致一些倫理上的問題，如果這些細菌在釋放進入環境后受到不可控的因素作用，可能會對人類自身或者將要探索的行星構成威脅，那將或是災難性的結果。

研究小組也將測試可適用于金星酸性環境中的超級細菌，雖然這顆星球的表面時荒涼的，但在很久以前也存在海洋，甚至是生命。著名的天文學家卡爾薩根在上個世紀六十年代就提出了類似的構想，而美國國家航空航天局的科學家們也對此產生了興趣，但合成生物學則是一個全新的事物。在未來幾年，我們將看到細菌改造的高潮，而所受限的則是我們的想象力和創造力。